先簡支后連續(xù)T形梁橋的臨時(shí)支座設(shè)計(jì)及施工技術(shù)探討

王海洋

摘? ?要：現(xiàn)在高速公路的飛速發(fā)展要求高度重視公路以及橋梁的進(jìn)度、安全、質(zhì)量、平穩(wěn)和舒適，簡支梁橋慢慢發(fā)展至完全的連續(xù)橋梁，但這兩種橋梁各有利弊，在實(shí)際應(yīng)用過程中應(yīng)去弊取長，先簡支后連續(xù)橋梁油然而生。在施工中仍有著許多不足之處，如橋梁的臨時(shí)支座架設(shè)很容易被忽略。本文主要圍繞橋梁從簡支到連續(xù)的臨時(shí)支座設(shè)計(jì)以及施工技術(shù)，并通過工程實(shí)例對(duì)硫磺砂漿臨時(shí)支座、鋼砂箱盒臨時(shí)支座的強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)、施做便捷等方面進(jìn)行分析對(duì)比，得出最經(jīng)濟(jì)、方便、安全、可靠的臨時(shí)支座。

關(guān)鍵詞：先簡支后連續(xù)? 臨時(shí)支座? 設(shè)計(jì)? 橋梁施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U443? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）03（b）-0025-03

作為橋梁設(shè)計(jì)與施工中的重要環(huán)節(jié)，臨時(shí)支座不僅影響著橋梁質(zhì)量、施工工期，也影響著橋梁的造價(jià)和環(huán)境的污染等方面。所以研究并且更好地設(shè)計(jì)臨時(shí)支座的技術(shù)勢在必行，在此就以待功高速公路K66+232大橋的臨時(shí)支座設(shè)計(jì)與施工技術(shù)為依托，作相應(yīng)的研究及探討。

1? 工程實(shí)例

1.1 K66+232功山小河4號(hào)大橋概況

K66+232功山小河4號(hào)大橋位于馮家村北側(cè)1600m處?？卓绮贾脼椋鹤蠓?6m×30m預(yù)應(yīng)力混凝土（后張）T形梁（先支簡后連續(xù)），右幅：18m×30m預(yù)應(yīng)力混凝土（后張）T形梁（先支簡后連續(xù)）;下部構(gòu)造橋墩采取雙柱墩下設(shè)置鉆孔灌注樁為基礎(chǔ);兩岸的橋臺(tái)均為樁柱式橋臺(tái)。

本橋平面位于JD56左轉(zhuǎn)平曲線上：R=1000m，Ls =130m，全超高值3%，全加寬值0m;其立面位于：R=80000m，縱坡由i1=-2.5%（坡長111.04m）變?yōu)閕2=-3%（坡長455.04m）的凹形豎曲線上，豎曲線變坡點(diǎn)里程為K66+060，變坡點(diǎn)高程為1932.482m。為改善行車條件，本橋左幅采用3+5+5+3孔各一聯(lián)連續(xù)結(jié)構(gòu)，右幅采用3+4+4+4+3孔各一聯(lián)連續(xù)結(jié)構(gòu).全橋共九聯(lián)連續(xù)結(jié)構(gòu)，連續(xù)方式為結(jié)構(gòu)連續(xù)。橋臺(tái)處設(shè)80型伸縮縫，全橋共4道;左幅3號(hào)、8號(hào)、13號(hào)橋墩處采用160型伸縮縫，右幅3號(hào)、7號(hào)、11號(hào)、15號(hào)橋墩處采用160型伸縮縫，全橋共11道伸縮縫。

全橋共170片T形梁，梁長28.841～29.94m，梁高2.0m。最輕的T形梁為內(nèi)弧邊中跨邊梁80t，最重的T形梁為外弧邊的邊跨中梁90t。

其中連續(xù)端的T形梁安裝時(shí)，需要通過臨時(shí)支座傳力于支座墊石，設(shè)計(jì)雖然未明確采用何種臨時(shí)支座，但臨時(shí)支座的使用方案上，項(xiàng)目部堅(jiān)決以“確保質(zhì)量、確保橋梁安全”的原則對(duì)臨時(shí)支座的進(jìn)行設(shè)計(jì)及施工技術(shù)。

1.2 臨時(shí)支座的設(shè)計(jì)

1.2.1 設(shè)計(jì)臨時(shí)支座的基礎(chǔ)

據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)可以看出，臨時(shí)支座通常使用硫磺砂漿支座、混凝土砂臨時(shí)支座、鋼砂箱合臨時(shí)座等幾種，通過多次施工檢驗(yàn)決定采用鋼砂箱臨時(shí)支座，經(jīng)施工檢驗(yàn)，效果顯著。

1.2.2 鋼砂箱盒、硫磺砂漿臨時(shí)支座的設(shè)計(jì)

（1）臨時(shí)支座的荷載。

本橋T形梁最大重量約90t，最輕的也有80t。吊裝時(shí)，臨時(shí)支座為T形梁每端一個(gè)，所以每個(gè)臨時(shí)支座需要承受重量為450kN的荷載。將臨時(shí)支座實(shí)際荷載（P）用公式表達(dá)：

公式中臨時(shí)支座的設(shè)計(jì)荷載（P）用公式表達(dá)為：P設(shè)計(jì)≥P實(shí)際

（2）支座臨時(shí)的尺寸。

臨時(shí)支座的大?。ǔ叽纾?huì)受到永久支座和臺(tái)帽尺寸的影響，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)由設(shè)計(jì)標(biāo)高來決定臨時(shí)支座所在的高度。本座橋的臺(tái)帽寬度為1.9m，支座墊石0.148m，T梁的濕接縫寬度為0.8m，故鋼砂箱盒的下砂箱直徑≤.6m。

①砂箱盒臨時(shí)支座。

砂箱盒臨時(shí)支座由下砂箱及上砂箱組成，其中上砂箱用6mm厚鋼板制作成圓盒，直徑為φ48cm，高12cm，在鋼盒內(nèi)填充砼;下砂箱也用6mm厚鋼板制作成圓盒，外徑φ50cm，高16 cm，盒內(nèi)裝水洗后干砂，側(cè)面預(yù)留一道出砂閘門，上砂箱放在下砂箱內(nèi)，臨時(shí)支座高度由下砂箱的砂子厚度來控制。拆除臨時(shí)支座的時(shí)準(zhǔn)備鐵釬和鉗子。

受力面積為π×482/4=1809.6cm2。

②硫磺砂漿臨時(shí)支座。

硫磺砂漿臨時(shí)支座的斷面尺寸：為長方體（長50cm×寬40m），高H根據(jù)臨時(shí)支座中心蓋梁頂至T形梁底部距離h確定，以左幅8#墩蓋梁為例（永久支座處A端=17.6cm，B端=14.8cm）。受力面積為2000cm2。

1.3 比較兩種臨時(shí)支座

1.3.1 經(jīng)濟(jì)性

工程的造價(jià)越低、越合算，且保證工程質(zhì)量、不耽誤工期就會(huì)減少對(duì)工程成本的投入。

（1）計(jì)算硫磺砂漿支座與鋼砂箱盒支座的成本。

①硫磺砂漿支座：1m3的硫磺砂漿重量為2300kg，按配比成分可分為：硫磺重量為875kg;干砂重量為1050kg;水泥重量為350kg;石蠟重量為25kg。按照目前的市場價(jià)格，每立方硫磺砂漿原料成本為：硫磺：0.875×4800=4200元;干砂：1.050/1.65×60=38.18元;水泥：0.35×380=133元;石臘：0.025×7900=197.5元。每立方硫磺砂漿原料總價(jià)為4569元，按長方體（長50cm×寬40cm×24 cm）計(jì)算，平均每個(gè)硫磺支座成本為220元+40元制作費(fèi)=260元。如用電熱絲解除臨時(shí)支座其成本更高。

②鋼砂箱盒支座：盒重（8.3+8.5+11.6+9.2）=37.6kg×6.5=245元×70%攤銷=172元，上砂箱C25砼0.02×350=7元，砂子=0.021×60=1.3元，制作費(fèi)20元，合計(jì)200元。

（2）成本對(duì)比。

硫磺砂漿支座260元>鋼砂箱盒支座200元。如果先簡支后連續(xù)橋梁越長越大，從成本考慮應(yīng)優(yōu)先選用鋼砂箱盒臨時(shí)支座。

1.3.2 施作

（1）硫磺砂漿支座施作。

硫磺砂漿的熬制和臨時(shí)支座澆筑十分復(fù)雜。并且在硫磺砂漿支座施作時(shí)有著以下幾方面缺點(diǎn)：第一，施工的過程中如果硫磺在冷卻凝固過程中的晶體發(fā)生變化，就會(huì)導(dǎo)致硫磺砂漿在澆筑口處收縮;第二，硫磺砂漿支座的高度不好控制;第三，橋梁的設(shè)計(jì)中一般都有橫坡縱坡，這樣就會(huì)導(dǎo)致每個(gè)臨時(shí)支座的高度都是有著變化的，所以不能批量化制作;第四，硫磺砂漿支座抗堿的強(qiáng)度不高，會(huì)使得梁體與支座產(chǎn)生摩擦，嚴(yán)重甚至?xí)?dǎo)致在吊裝就位時(shí)硫磺砂漿支座破損。以上所說的缺點(diǎn)不僅會(huì)橋梁施工帶來安全隱患，而且會(huì)導(dǎo)致橋梁的質(zhì)量難以保證。臨時(shí)支座的尺寸是固定的，如果T形梁澆筑的高度過高，就會(huì)造成不滿足設(shè)計(jì)時(shí)的要求，導(dǎo)致橋梁壽命縮短和出現(xiàn)行車隱患。硫磺砂漿支座十分易碎，而且每個(gè)硫磺砂漿支座的高度都不可能統(tǒng)一，所以不可能有備用的支座。這樣就導(dǎo)致一旦橋梁出現(xiàn)臨時(shí)支座碎裂，就會(huì)耽誤工期而且浪費(fèi)財(cái)力。

（2）鋼砂箱盒臨時(shí)支座施作。

對(duì)比硫磺砂漿支座，鋼砂箱盒支座在施作時(shí)不會(huì)出現(xiàn)與硫磺砂漿支座的缺點(diǎn)相同的問題，在施工時(shí)也十分簡單，鋼砂箱盒制作施作能夠節(jié)約人力和財(cái)力，在施作時(shí)預(yù)應(yīng)力T形梁混凝土澆筑時(shí)每片梁混凝土都會(huì)存在剩余，可以利用多余出的混凝土澆筑出臨時(shí)支座，或者單獨(dú)拌制砼把上砂箱盒澆滿也不需要過多的混凝土。

（3）臨時(shí)支座拆除的對(duì)比。

臨時(shí)支座的拆除才能夠真正地完成受力體系的轉(zhuǎn)化。硫磺砂漿支座的解除費(fèi)用要比鋼砂箱盒臨時(shí)支座的解除費(fèi)用高很多，而且硫磺砂漿支座的解除很不方便。鋼砂箱盒支座只要把下砂箱內(nèi)的砂子掏空，上砂箱下降5cm，就可方便地取下，而且可以重復(fù)使用。

1.3.3 環(huán)保方面

在熬制硫磺砂漿的過程中，硫磺產(chǎn)生的蒸汽會(huì)發(fā)出十分刺鼻的氣味，而且硫磺蒸汽有毒性;在分解硫磺砂漿臨時(shí)支座時(shí)，不論是采取酒精噴燈還是通電，硫磺砂漿支座都會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，危及人體健康;而且其揮發(fā)出的硫磺蒸汽也會(huì)污染當(dāng)?shù)氐目諝猸h(huán)境。對(duì)比來說，鋼砂箱盒支座經(jīng)濟(jì)且環(huán)保，不會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。

1.4 鋼砂箱盒臨時(shí)支座施工要點(diǎn)

1.4.1 鋼砂箱盒制作要求

鋼砂箱制作時(shí)，無論上、下鋼砂盒一定要確保直徑、高度、鋼板等尺寸，不能出現(xiàn)變形情況，在澆筑上砂箱盒混凝土?xí)r要保證平整。

1.4.2 安裝臨時(shí)支座前的準(zhǔn)備工作

（1）臨時(shí)支座用砂要求。臨時(shí)支座高度通過下砂箱的砂子厚度進(jìn)行調(diào)整，所使用的砂子必須過篩，烘干，根據(jù)試驗(yàn)得出的中砂（干燥）的壓縮系數(shù)K=1.20進(jìn)行稱量裝入下砂箱，并用機(jī)具預(yù)壓箱內(nèi)砂子。見后附《試驗(yàn)表格》。

（2）臨時(shí)支座安裝前測量要求。準(zhǔn)確測量臨時(shí)支座處的平面位置及高程控制值，才能準(zhǔn)確地控制下砂箱盒的砂子高度。蓋梁有橫坡時(shí)，需同澆筑支座墊石時(shí)把臨時(shí)支座位置調(diào)整為水平面，就能確保臨時(shí)支座水平受力，以保證T形梁安裝質(zhì)量。

（3）考慮下擾度。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，預(yù)留體系轉(zhuǎn)換時(shí)梁體下擾度，安裝臨時(shí)支座時(shí)預(yù)留10～15mm下擾度值。

（4）準(zhǔn)確安裝臨時(shí)支座。T梁安裝就位后，需等待約5min后觀察T梁安裝高程是否準(zhǔn)確，以檢校下砂箱的砂子沉降量是否吻合理論值，若不吻合應(yīng)重新安裝臨時(shí)支座。

（5）嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求拆除臨時(shí)支座。拆除步驟：搭設(shè)施工平臺(tái)，作好準(zhǔn)備工作→打開下砂箱的出砂閘門→用鐵釬掏出砂子→隨著砂子的掏出，上砂箱下落，梁體受力由臨時(shí)支座向永久支座轉(zhuǎn)換→卸下上砂箱和下砂箱，清掃干凈蓋梁。

3? 結(jié)語

通過多方面對(duì)比和論證以及通過對(duì)高速公路K66+232大橋的臨時(shí)支座實(shí)施來看，鋼砂箱盒臨時(shí)支座在實(shí)際使用中會(huì)比硫磺砂漿臨時(shí)支座更具備優(yōu)勢：鋼砂箱盒支座的制作、安裝以及解除都十分簡單方便，而且安全又環(huán)保，并且能夠重復(fù)利用，使得施工質(zhì)量有保證，使用箱盒臨時(shí)制作不僅能加快工程進(jìn)度，而且能夠有效地提高施工效率。所以在橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)更好的參考以及推廣鋼砂箱盒臨時(shí)支座的技術(shù)。

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